第三章 空间数据结构与空间数据库.ppt

第三章空间数据结构与空间数据库
§1概述
§2矢量数据结构
§3栅格数据结构
§4栅格与矢量数据结构的转换
§5GIS空间数据结构的建立





§4矢量栅格数据结构的比较与转换
栅格模型
矢量模型
优点:
1、数据结构简单
2、叠加操作易实现(空间分析比较容易)
3、便于做图象的有效增强,有利于与遥感数据的匹配应用和分析
4、图形显示质量好、精度高
优点:
1、提供更严密的数据结构(紧凑、冗余度低)
2、提供更有效的拓扑编码,因而对需要拓扑信息的操作更有效,如网络分析
3、便于面向现象的数据表示。
4、图形输出美观,接近于手绘
缺点:
1、数据结构不严密不紧凑,需要用压缩技术解决这个问题
2、难以表达拓扑关系
3、图形输出不美观,线条有锯齿,需要增加栅格数量来克服,但会增加数据量
缺点:
1、比栅格数据结构复杂
2、叠加操作没有栅格有效
3、表达空间变化性能力差
4、不能象数字图形那样做增强处理
一、矢量数据模型与栅格数据模型比较
包括:
1)点的转换:
2)线段的转换:
3)多边形的转换:
二. 矢量数据结构向栅格数据结构的转换

1矢量到栅格的转换(栅格化过程包括以下操作):
1)将点和线实体的角点的笛卡尔坐标转换到预定分辩率和已知位置值的矩阵中;
2)对多边形而言,测试过角点后,剩下线段处理,这时只要利用二次扫描就可以知道何时到达多边形的边界,度记录其位置与属性值。

2 多边形转换(栅格化过程包括以下操作):
1)内部点扩散算法:
2)射线算法:
3)扫描填充法:
4)边界代数算法:
5)复数积分算法
1)内部点扩散算法
该算法由每个多边形一个内部点(种子点)开始,向其八个方向的邻点扩散,判断各个新加入点是否在多边形边界上,如果是边界上,则该新加入点不作为种子点,否则把非边界点的邻点作为新的种子点与原有种子点一起进行新的扩散运算,并将该种子点赋以该多边形的编号。重复上述过程直到所有种子点填满该多边形并遇到边界停止为止。扩散算法程序设计比较复杂,并且在一定的栅格精度上,如果复杂图形的同一多边形的两条边界落在同一个或相邻的两个栅格内,会造成多边形不连通,这样一个种子点不能完成整个多边形的填充。
2)射线算法
射线算法可逐点判断数据栅格点在某多边形之外或在多边形内,由待判点向图外某点引射线,判断该射线与某多边形所有边界相交的总次数,如相交偶数次,则待判点在该多边形外部,如为奇数次,则待判点在该多边形内部(图7-12)。采用射线算法,要注意的是:射线与多边形边界相交时,有一些特殊情况会影响交点的个数,必须予以排除(图7-13)。
2)射线算法
射线算法
2)射线算法
射线算法的特殊情况